CN103534022B - 用于无水卤化氢和无水二氧化碳合成的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于从有机卤化物流体，例如全氟化碳流体和制冷剂流体，合成无水卤化氢流体以及无水二氧化碳以便对其进行环境安全处置的设备。

Description

用于无水卤化氢和无水二氧化碳合成的设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年4月12日提交的美国临时专利申请号61/474,657的权益，特此将其通过引用进行结合，如同完全在此陈述一样。
发明领域
本发明涉及一种用于无水卤化氢和二氧化碳合成的设备。在热催化式反应器A中，二氧化碳是从一氧化碳和水合成的。在热催化式反应器B中，卤化氢流体是从有机卤化物流体、无水氢气以及无水二氧化碳合成的。
发明背景
有机卤化物家族是非常广泛的。本发明涉及制冷剂流体和全氟代流体的家族。在最近的80年里已经完成了可观数量的有机卤化物流体的化学合成，包括大多数的制冷剂流体例如氯氟烃(下文中的“CFC”)、氢氯氟烃(“HCFC”)、氟烷(“FC”)、氢氟烷(“HFC”)以及氢氟烯烃(“HFO”)。
已经确定的是一些流体，具体地是用作制冷剂的化合物，已经促进了大气中的臭氧的耗损和全球变暖。已经采取国际措施来逐步淘汰这些制冷剂和类似化合物的使用。目前，科学界关注的是保护环境，特别是关于任何化学污染，包括二氧化碳到大气的释放。
目前，有机卤化物流体(例如制冷剂)的处理和/或分解要求一种设备，这种设备可以包括使用极其高的温度。例如，用于制冷剂分解的某些设备会要求将这些化合物在还原条件下加热到约1,300℃至20,000℃的温度。因此，对于一种用于在较不严苛的条件下即低于1,300℃的温度下处理有机卤化物流体的设备存在需要。
发明概述
因此，本发明是针对一种用于无水卤化氢和无水二氧化碳合成的方法，这种方法基本上消除了一种或多种由于相关技术的限制和缺点引起的问题。
示例性实施例提供了一种用于无水卤化氢和二氧化碳合成的新型设备。在热催化式反应器A中，二氧化碳可以从一氧化碳和水来合成。在热催化式反应器B中，卤化氢流体可以从有机卤化物流体、氢气和无水二氧化碳来合成。
在一个示例性实施例中，单元1的双反应器A和B，其中在一个或多个双反应器的组中，在第一散热容器(heat sink vessel)的反应器A中发生一种热催化反应，在第二散热容器的反应器B中发生一种热催化反应并且第三散热容器提供了用于平衡在第一和第二散热容器中的热量的装置。
在一个方面中，这些实施例提供了一种用于热催化合成无水卤化氢流体和无水二氧化碳的设备。在热催化式反应器A中，从一氧化碳和水合成了二氧化碳和氢气。在热催化式反应器B中，从有机卤化物流体、氢气和无水二氧化碳合成了卤化氢流体。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种具有双反应器A和B的设备，其中在反应器A中，反应物是一氧化碳和水，该反应器在从1atm至30atm的压力范围内和在300℃至900℃的温度范围内以低能量的放热反应形成了二氧化碳和氢气。在反应器B中，反应物是有机卤化物流体、无水氢气和无水二氧化碳，该反应器在从1atm至30atm的压力范围内以及在600℃至900℃的温度范围内形成了卤化氢流体和一氧化碳。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种具有氢气扩散器的设备，其中氢原子产量是至少等于来自这种有机卤化物流体的卤素原子的数目。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种具有质量控制装置的设备以将二氧化碳分子的流量调整到是至少等于其他反应物的碳原子的数目，从而形成无水卤化氢流体和一氧化碳。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种用于有机卤化物流体(例如制冷剂流体和全氟化碳流体)的热催化分解的设备。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种具有热催化式反应器的设备，该热催化式反应器用于将一氧化碳和水转化为氢气和二氧化碳。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种具有热催化式反应器的设备，该热催化式反应器用于将有机卤化物转化为无水卤化氢和一氧化碳。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种使用热催化反应的设备，该热催化反应(类似于水-煤气变换反应)使用催化剂用于将一氧化碳和水转化为氢气和二氧化碳。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种使用热催化反应的设备，该热催化反应使用催化剂用于将有机卤化物转化为无水卤化氢和一氧化碳。
在另一个方面中，这些实施例提供一种用于布置双反应器A和B的设备，其中进行反应不要求能量输入。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种设备以控制在这些反应物的卤化物原子与氢原子之间的平衡以仅形成无水卤化氢流体。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种设备以便控制在反应器B中的二氧化碳(防止任何碳(碳烟)的形成)并且以便仅形成一氧化碳。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种具有双反应器的装备。在反应器A中，不存在有机卤化物、有机氯化合物或分子氯的存在并且在反应器B中，没有分子氧的存在，从而防止了二噁英和呋喃的形成。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种设备，该设备用于从氢气、二氧化碳和有机卤化物(例如CFC、HCFC、FC和HFC)作为反应物流体在一种催化剂的存在下在反应器B的反应区内转化而合成卤化氢和一氧化碳。
在另一个方面中，这些实施例提供了一种设备，该设备用于将从氢气扩散器离开的任何氢气、一氧化碳和/或二氧化碳再循环至反应器A的入口。
本发明的附加特征和优点将在下面的说明中给出，并且在某种程度上将会从说明书中清楚或是可以通过实施本发明而获知。通过具体在其书面说明书和权利要求连同附图中所指出的结构将认识并得到本发明的这些目标和其他优点。
为了实现这些和其他的优点并且根据本发明的目的，如所体现的并且概括地描述的，一种用于处理和/或分解有机卤化物流体的系统包括：一个双反应器单元，这个单元具有在一个第一散热容器内的一个第一反应器、在一个第二散热容器内的一个第二反应器以及一个第三散热平衡容器；其中该第一反应器与该第二反应器是流体地连接的，这样使得在一个反应器内出现的一种反应的产物被送入另一个反应器之中。
在本发明的另一个方面中，一个双反应器单元包括：一个第一散热容器(包括一个第一反应器)；一个第二散热容器(包括一个第二反应器)；一个第三散热平衡容器；以及一个循环器；其中该第一散热容器流体地连接到该第二散热容器、该第三散热平衡容器以及该循环器。
应理解的是以上概括说明以及以下详细说明二者都是示例性的和解释性的并且旨在提供本发明的如提出权利要求的进一步解释。
附图简要说明
图1是本发明使用的设备100的流程图布置的一个实施例。
图2是本发明使用的设备100的双反应器单元1的一个实施例的简图。
本发明的详细说明
尽管这种设备的以下详细说明包含很多展示目的的具体细节，但是要理解的是本领域普通技术人员将会意识到对以下细节的很多实例、变体和改变都是在本发明的范围和精神内。因此，给出了在此所述的本发明的示例性实施例，而没有对这个提出了权利要求的方法发明的任何概括性丢失，并且在没有在其上强加限制。
有机卤化合物(halide compound)和/或制冷剂的流体可以包括CFC、HCFC、FC、HFC和HFO(这些流体包括至少一种流体化合物)，例如制冷剂流体，这些制冷剂流体包括但不限于：R10(四氯化碳)、R11(三氯氟甲烷)、R12(二氯二氟甲烷)、R13(一氯三氟甲烷)、R14(四氟甲烷)、R21(二氯氟甲烷)、R22(氯二氟甲烷)、R23(三氟甲烷)、R30(二氯甲烷)、R31(氯氟甲烷)、R32(二氯甲烷)、R40(氯甲烷)、R41(氟甲烷)、R152a(二氟乙烷)、R110(氯乙烷)、R112(一氯二氟乙烷)、R113(三氯三氟乙烷)、R114(二氯四氟乙烷)、R115(一氯五氟乙烷)、R116(六氟乙烷)、R123(二氯三氟乙烷)、R124(一氯四氟乙烷)、R125(五氟乙烷)、R134a(四氟乙烷)、R1234YF(2,3,3,3-四氟丙烯)、R1234ZE(1,3,3,3-四氟丙烯)、R1243ZF(1,1,1-四氟丙烯)、R141b(二氯氟乙烷)、R142b(一氯二氟乙烷)、R143a(三氟乙烷)、以及类似化合物。类似地，可以根据在此所描述的设备来处理溴化的制冷剂(例如R12B(溴氯二氟甲烷)和R13B(一溴三氟甲烷))，以及其他相关的具有一个或两个碳原子以及至少一个溴原子的化合物。如在此所使用的，一种流体定义为对流动有低阻力并且倾向于呈其容器形状的任何物质(液体、或气体)。如在此所使用的，有机卤化物指的是以下的分子，即，这些分子包括碳和卤素二者、优选每分子包括在1、2、3与4之中的碳原子以及至少一个卤素原子。在某些实施例中，这种有机卤化物和/或制冷剂包括至少一个碳原子和至少一个氟原子。
本设备发明的一个方面是一个双反应器单元，其中可以发生用于无水卤化氢和二氧化碳合成的两种热催化反应。这两种反应都可以在一种无等离子体的环境中发生。在一个示例性实施例中，这个双反应器单元可以包括一个反应器A和反应器B。反应器A和B二者都可以是热催化式反应器管。在反应器A中，一氧化碳和水的热催化反应形成二氧化碳和氢气。在反应器B中，有机卤化物、氢气和二氧化碳的热催化反应形成无水卤化氢产物和一氧化碳再循环流体。
图1是展示系统100的设备的一个示例性实施例。这个示例性实施例包括一个双反应器单元1，热交换器单元2，氢气扩散器单元3，一个纯化的收集器系列(可以包括无水氟化氢纯化器/收集器单元4、溴化氢纯化器/收集器单元5、氯化氢纯化器/收集器单元6)，一种单独的纯化器/收集器单元例如一种二氧化碳纯化器/收集器单元7，干燥器单元8，以及卤化氢中和洗涤器单元9。这九个单元都用一个个位数来表示。每一个单元的所有的附件和/或部件都由在表示这个单元的数字后面的两个数字来表示；即，在洗涤器单元9中的气体进口的管道接头由数字902来表示。
通过遵循这种编号方法，可以将设备100的所有元件如下描述。通过散热容器103的外部加热装置126使在反应器单元1中的热传递流体190达到工作温度。通过双向流动循环器104使热传递流体190从散热容器103经过管道接头105循环至散热容器101。热传递流体190可以从散热容器101经过管道接头110和109流至双向流动循环器104，从而继续经过管道接头108和107流至散热容器102。热传递流体190可以从散热容器102，经过管道接头106流回散热容器103。热量平衡散热容器103的一种手段是经过进口管道接头120和121和出口管道接头122、123以及流量控制阀124。双反应器单元1可以通过阀137填充或排空热传递流体190，并且可以通过安全泄压阀138受到压力保护。
在一个示例性实施例中，一旦达到工作温度，一种一氧化碳和水流的流990经过管道接头125进入在散热容器101内的反应器管112。这种一氧化碳和水流990的热催化反应在催化剂180的帮助下在反应区111内发生。任何过量的反应热都可以穿过反应器管112的透热壁并且可以被热传递流体190吸收。这种反应形成了氢气、未反应的一氧化碳和二氧化碳的流191，这种流可以经过管道接头115从反应器管112离开。
这个流191经过管道接头214进入套管式热交换器210并且可以经过管道接头215离开并且经过管道接头802流至干燥器单元8。
干燥器单元8可以包括容器801，这种容器带有用于干燥剂895的热再生的外部加热装置806。流191以无水氢气、无水的未反应的一氧化碳和无水二氧化碳的流191的形式经过管道接头804从干燥器801中离开，然后流至气体压缩机805。
离开气体压缩机805后，这个流191可以经过管道接头706进入二氧化碳纯化器/收集器单元7。这个二氧化碳纯化器/收集器单元7可以包括柱702、带有冷却装置进口720和出口721的回流冷凝器703以及带有加热装置进口722和出口723的收集器701，其中可以收集液体二氧化碳790。可以将在收集器701中的液体二氧化碳790经过管道接头708和阀726引流至容器连接707。在纯化和收集二氧化碳流790后，流790经过管道接头708离开纯化器/收集器单元701。
在一个示例性实施例中，然后可以使二氧化碳流790流动并经过管道接头212进入套管式热交换器210，从而流过内管211。这个内管211的壁是一个透热壁并且将来自内管211的外侧的热量传递给内管211的内侧，由此将热量传递给在内管211中的流790。流790经过管道接头213离开并经过管道接头120、121、122、123、119、118和116以及流量控制阀124流至反应器管114。在管线中的阀226可以仅用作一个备用阀。
在一个实施例中，这种氢气、未反应的一氧化碳以及微量的二氧化碳的流791可以从纯化器/收集器单元7的顶部经过管道接头714离开并且流至气体压缩机705。流791离开气体压缩机705并且经过管道接头303流至氢气扩散器301。
氢气扩散器301可以包括一个外部加热装置310、带有钯壁302的氢气进气室312以及氢气收集器311。氢气流390可以经过管道接头304离开这个氢气扩散器301的氢气收集器。可以通过质量流控制器308、操作流量控制阀306和309来调整纯化的氢气流390的流量。在一个实施例中，纯化的氢气流390经过管道接头119、118和116流至反应器管114。任何剩余的氢气、一氧化碳和二氧化碳都可以离开氢气扩散器301并且可以经过管道接头319和315，在阀316关闭并且317打开的情况下，通过气体压缩机305，止回阀318，管道接头135和在增湿器容器127内的128再利用，其中潮湿气体管道接头129和125流回至反应器管112。任选地，当这个氢气扩散器是处于再生模式时，任何剩余氢气、一氧化碳和二氧化碳都可以经过管道接头319和315、阀316，在阀317关闭的情况下，以及扩散器排气307离开氢气扩散器301到达大气。这个质量控制器308还操作着流量控制阀124以调整二氧化碳流790的流量并且操作着流量控制阀209以调整有机卤化物290的流量。
在一个实施例中，可以使有机卤化物流体流290的流从其连接的源而流过一个套管式热交换器201到达气体压缩机205和管道接头203，穿过热交换器201并且经过管道接头206离开，从而经过流量控制阀209以及管道接头118和116流至反应器管114。
氢气流390、二氧化碳流790以及有机卤化物流体流290汇集在一起，经由管道接头116，并且流入反应器管114之中。二氧化碳、氢气、和有机卤化物流体的热催化反应可以在反应区113内发生(可以借助催化剂181的帮助)，从而形成无水卤化氢和无水一氧化碳的流192。流192经过管道接头117和管道接头207离开反应管114，进入套管式热交换器201的内管202。
内管202的壁可以是一个透热壁并且可以将热量从内管202的内侧转移到内管202的外侧，由此将热量传递给在外管201中的有机卤化物流体流290。卤化氢和一氧化碳的流192经过管道接头204和280离开套管式热交换器201。在这一点上，这个设备可以具有至少两种模式：(1)回收卤化氢产物(无水氟化氢和/或无水溴化氢和/或无水氯化氢)的模式可以是通过打开阀281、关闭阀282、流过止回阀284并且经过管道接头406进入氟化氢纯化器/收集器单元4。(2)中和卤化氢产物(无水氟化氢和/或无水溴化氢和/或无水氯化氢)的模式可以是通过打开阀282、关闭阀281、通过止回阀283流至气体压缩机925并且经过管道接头902进入洗涤器容器901，其中这些卤化氢被中和并且一氧化碳被再循环进入散热容器101。
无水氟化氢纯化器/收集器单元4可以包括柱402、带有冷却装置进口420和出口421和出口421的回流冷凝器403、其中可以收集液体氟化氢490的收集器401以及流量控制阀426。可以将在收集器401中的液体氟化氢490经过管道接头/汲取管408以及阀426引流至容器接头407。此时，可以将存在的氟化氢490从卤化氢和一氧化碳的流192中移除。在氟化氢490是存在于卤化氢和一氧化碳的流192中的唯一卤化氢的情况下，一氧化碳流491和任何剩余的氟化氢490可以经过管道接头414离开这个氟化氢纯化器/收集器单元4，然后通过阀416和516(通过关闭阀413、513和616而绕过溴化氢纯化器/收集器单元5和氯化氢纯化器/收集器单元6)经过止回阀920和管道接头902流至中和洗涤器单元9。
在溴化氢和/或氯化氢存在于卤化氢和一氧化碳的流192中的情况下，卤化氢和一氧化碳的流192、连同任何剩余的氟化氢490可以经过管道接头414离开氟化氢纯化器/收集器单元4并且经过管道接头417(同时关闭阀413和416并且打开阀415)进入氟化氢移除阱410。
任何剩余的氟化氢490被在氟化氢移除阱410中的氟化钠411吸收。氟化氢移除阱410具有一种外部加热装置418，当需要时，这种加热装置用于解吸截留的氟化氢490并且使解吸的氟化氢490经过管道接头412(通过同时打开阀413并且关闭阀415、416、513和616)经过止回阀920和管道接头902流至中和洗涤器单元9。
在有溴化氢和/或氯化氢存在于卤化氢和一氧化碳的流192中的情况下，可以使用附加的收集器将它们移除。在这样的一个实施例中，氟化氢移除阱410可以允许在卤化氢和一氧化碳的流192中的溴化氢和/或氯化氢通过阀415和气体压缩机505经过管道接头506流至溴化氢纯化器/收集器单元5。这个无水溴化氢纯化器/收集器单元5由以下各项组成：柱502、带有冷却装置进口520和出口521的回流冷凝器503、以及带有加热装置进口522、流量控制阀524和出口523的收集器501，其中可以收集液体溴化氢590。可以将在收集器501中的液体溴化氢590经过管道接头508和阀526引流至容器接头507。在这一点上，将从这个卤化氢和一氧化碳的流192中移除存在的溴化氢590。在溴化氢590是唯一还存在于卤化氢和一氧化碳的流192中的卤化氢的情况下，这个卤化氢和一氧化碳的流192，与任何剩余的溴化氢590一起，经过管道接头514离开溴化氢纯化器/收集器单元5，通过阀513和516，(通过关闭阀515和616绕过氯化氢纯化器/收集器单元6)经过止回阀920和管道接头902流至中和洗涤器单元9。
如果氯化氢存在于从溴化氢纯化器/收集器单元5中经过管道接头514离开的卤化氢和一氧化碳的流192中，可以关闭阀513，其中该流体通过阀515、气体压缩机605和管道接头606。这个无水氯化氢纯化器/收集器单元6由以下各项组成：柱602，带有冷却装置进口620和出口621的回流冷凝器603，以及带有加热装置进口622、流量控制阀624和出口623的收集器601，其中可以收集液体氯化氢690。可以将在收集器601中的液体氯化氢690经过管道接头608和阀626引流至容器接头607。在这一点上，将从该卤化氢和一氧化碳的流192中移除氯化氢690。剩余的卤化氢和一氧化碳的流192经过管道接头614离开氯化氢纯化器/收集器单元6，通过阀616、经过止回阀920和管道接头902流至中和洗涤器单元9。
中和洗涤器单元9可以包括：容器901，管道接头902、908、909和914，苛性碱溶液903，H型阀904、905、906和907，用于循环、填充、和排空容器901中的苛性碱溶液903的泵910，ph测量仪911，温度测量仪912，压力测量仪913，气体压缩机915，以及阀916。一氧化碳流491和任何剩余卤化氢流体经过管道接头902进入中和洗涤器单元9，其中通过泵910由在容器901中循环的苛性碱溶液903来中和存在的卤化氢流体。通过ph测量仪911来监测苛性碱溶液903的ph水平并且当需要时通过操作H型阀904、905、906、907和泵910来更换苛性碱溶液903。一氧化碳流491经过管道接头914离开中和洗涤器单元9，流至气体压缩机915并且(在阀916关闭的情况下)经过止回阀134和管道接头128流至增湿器容器127。
增湿器容器127可以包含水130、可以具有一个加热装置131、以及一个标准设计的温度和水位控制。一氧化碳流491可以流经在增湿器容器127中的水130，从而将水130添加到该气流中。这个一氧化碳和水的流990经过管道接头129离开增湿器容器127并且经过管道接头125流至反应器管112。这完成了这个设备100的流程图。
这个示例性设备100可以包括多个互连的零件，例如管道、阀、传感器等，可以由以下各项来构造：碳钢、不锈钢、哈司特镍基合金、蒙乃尔合金、铬镍铁合金、镍、或一种能够在此处所考虑到的温度和压力下工作的类似材料。设备100可以适用于从有机卤化物流体、无水氢气和无水二氧化碳热催化合成无水卤化氢流体和一氧化碳，以及从一氧化碳和水热催化合成二氧化碳。
图2是在本发明方法中使用的示例性双反应器单元1的一个图示。这个双反应器可以包括以下部件：散热容器101、散热容器102和用于平衡热量的散热容器103，带有反应区111(含有催化剂180)的热催化式反应器管112，以及带有反应区113(含有催化剂181)的热催化式反应器管114。
双反应器单元1的一种示例性操作可以如下：通过散热容器103的外部加热装置126使在双反应器单元1中的热传递流体190达到其工作温度。通过双向流动循环器104使这种热传递流体190从散热容器103经过管道接头105循环至散热容器101。热传递流体190从散热容器101经过管道接头110和109流至双向流动循环器104，从而继续经过管道接头108和107流至散热容器102。热传递流体190从散热容器102经过管道接头106流回至散热容器103。平衡这种热传递流体190的一种手段是经过进口管道接头120和出口管道接头122。
一旦到达工作温度，散热容器101中的过程可以如下：一氧化碳和水的流990的一个流经过管道接头125进入散热容器101的反应器管112。这种一氧化碳和水的流990的热催化反应在催化剂180的帮助下在反应区111内发生。任何过量的反应热都穿过反应器管112的透热壁并且被热传递流体190所吸收。这种反应形成了一种氢气和二氧化碳的流191，这种流经过管道接头115离开反应器管112。
在散热容器102中的过程可以如下：氢气流791、二氧化碳流790、和有机卤化物流体流290在管道接头116处汇集在一起并且流入反应器管114之中。这种二氧化碳、氢气和有机卤化物流体的热催化反应在催化剂181的帮助下在反应区113内发生。任何过量的反应热都可以穿过反应器管114的透热壁并且被热传递流体190所吸收。这种反应形成了无水卤化氢和一氧化碳的流192，这种流经过管道接头117离开反应器管114。
可以通过金属壁传递热量的任何不可渗透的金属壁都是透热壁并且是双反应器单元1的反应器管112和114中的透热壁的一部分。与反应物接触的任何不可渗透的金属壁都是双反应器单元1的反应器管112和114中的这些反应区的一部分。由水与一氧化碳在散热容器101内的放热反应产生的热量使得反应区的温度升高到大于反应温度设定值。可以将反应区维持在约300℃与1000℃之间的反应区温度。
无水氟化氢收集器单元4、无水溴化氢收集器单元5、无水氯化氢收集器单元6、无水二氧化碳收集器单元7、干燥器8、以及中和洗涤器9都是标准的工程设计。其他的操作要求可以不要求以上的任一项、或可以要求以上的一些、或可以要求附加的部件、或可以要求以上的和/或附加的部件的任何组合。
总的来说，一氧化碳与水在这种设备中的反应可以在相对低的压力下进行。在某些实施例中，这种反应是在1atm至30atm范围内的压力下，优选地在10atm至20atm的范围内的压力下进行。在某些实施例中，这种反应是在15atm下进行。
总的来说，有机卤化物流体、氢气和二氧化碳在这种设备中的反应可以在相对低的压力下进行。在某些实施例中，这种反应是在1atm至30atm范围内的压力下，优选在10atm至20atm范围内的压力下进行。在某些实施例中，这种反应在15atm下进行。
在某些实施例中，可以通过这种设备、依据正在处理的有机卤化物流体的流量来调整无水二氧化碳和无水氢气的流量。例如，基于其反应热，可以通过该设备来调整无水二氧化碳和无水氢气的量以在一个减少任何外部加热或冷却供应的水平上来操作反应器。
一个示例性实施例提供了一种用于使用双反应器的设备；其中反应器管114包含一种由至少两种金属元素组成的催化剂。这些元素选自：原子序数4、5、13、和14，具有的原子序数是从21至29、39至47、57至71、以及72至79的过渡金属。在这些催化剂的存在下，在降低的温度下完成了有机卤化物流体的分解。
一个替代性实施例提供了一种用于使用双反应器的设备；其中反应器管112包含一种由至少两种金属元素组成的催化剂。这些元素选自：原子序数4、5、13、和14，具有的原子序数是从21至29、39至47、57至71、以及72至79的过渡金属。在这些催化剂的存在下，获得了从一氧化碳和水合成氢气和二氧化碳，其中在更低的温度和压力下达到热力学平衡。
催化剂可以用于协助防止一些有害化合物例如二噁英和呋喃的形成，以便加快反应速度、以便降低反应温度和/或以便引发这些反应。过渡金属可以在任一或两个反应器中用作催化剂。用于这些催化剂的示例性金属元素可以从以下各项中选择：
原子序数 符号 名称
4 Be 铍
5 B 硼
13 Al 铝
14 Si 硅
21 Sc 钪
22 Ti 钛
23 V 钒
24 Cr 铬
26 Fe 铁
27 Co 钴
28 Ni 镍
29 Cu 铜
39 Y 钇
40 Zr 锆
原子序数 符号 名称
41 Nb 铌
42 Mo 钼
44 Ru 钌
45 Rh 铑
46 Pd 钯
47 Ag 银
60 Nd 钕
66 Dy 镝
74 W 钨
77 Ir 铱
78 Pt 铂
79 Au 金
在一个实施例中，可以通过使用合金形式的金属元素的混合物来制备这些催化剂。每一个反应器可以使用一种或多种催化剂用于反应。在用于二氧化碳和氢气的合成的反应器中，这种一氧化碳和水的热催化反应(水-煤气变换反应)可以通过使用一种催化剂来进行增强，这种催化剂具有以下元素中的两种或更多种：Al、Ni、Fe、Co、Pt、Ir、Cr、Mo、Cu、Pd、Rh、V和Au，作为其合金的主要成分。在用于有机卤化物(例如制冷剂和全氟化碳流体)分解的反应器中，这种热催化反应可以通过使用一种催化剂来进行增强，该催化剂具有以下元素的一种共混物：Nd、Nb、Dy、Fe、B、Pt、Pd、Rh、Y、Co、Ni、Cr、Mo、Al、Ir和W，作为其合金的主要成分。
可以将在这种共混物中使用的这些合金的每一种的物质形式生产为多种形状，例如小球、柱体或平板，其厚度的优选范围是0.5mm至5.0mm、每单位表面积的优选范围是10mm2至100mm2、并且比表面积是以cm2/g的单位来表示的。这些合金是非常紧密的金属材料，具有比催化剂氧化物载体低的孔隙率，其中典型的比表面积是以m2/g的单位来测量的。总的来说，合金的比表面积是以cm2/g的单位测量的。
大多数催化剂载体是矿物氧化物并且所有的矿物氧化物都与卤化氢发生反应。因此，本发明中不使用矿物氧化物催化剂载体。作为一种替代方案，本发明可以使用烧结的金属合金催化剂载体。烧结的金属合金催化剂和催化剂载体是耐卤化氢腐蚀和高温的。在这个实验单元中使用的是具有以下特征的金属合金的平板颗粒：厚度为0.5mm至5.0mm、单位表面积是从10mm2至100mm2，并且比表面积的范围是从20cm2/g至80cm2/g，然而，一个用于工厂的单元将很可能使用在10m2/g至200m2/g范围内的比表面积。
用于本发明的实验工作所制备的这些催化剂是从以下的多种合金中选择的：
催化剂#1，这种催化剂由处于一种合金形式的以下元素组成：Fe50.0％wt、Ni33.5％wt、Al14.0％wt、Co0.5％wt、Ti0.5％wt、Si1.125％wt以及Rh/Pt0.5％wt。这种合金的真密度是在从2.0g/cm3至10g/cm3的范围内，并且这种合金的催化剂颗粒的堆密度是在从0.25至0.5g/cc的范围内。
催化剂#2，这种催化剂由处于一种合金形式的以下元素组成：Fe63.0％wt、CR18％wt、Mo3％wt、Mn2.0％wt、以及Si0.08％wt。这种合金的真密度是在从2.0g/cm3至10g/cm3的范围内，并且这些催化剂的堆密度是在从0.25至0.5g/cc的范围内。等效于合金#2的其他催化剂是哈司特镍基合金C、铬镍铁合金600、以及不锈钢316
催化剂#3，这种催化剂由处于一种合金形式的以下元素组成：Fe65.0％wt、Nd29％wt、Dy3.6％wt、Nb0.5％wt、B1.1％wt、以及Ir/Pt0.08％wt。这种合金的真密度是在从2.0g/cm3至10g/cm3的范围内，并且这些催化剂的堆密度是在从0.25至0.5g/cc的范围内。
催化剂#4，这种催化剂由处于一种合金形式的以下元素组成：Pd82.0％wt、Cu17％wt、以及Pt/Rh1.0％wt。这种合金的真密度是在从2.0g/cm3至10g/cm3的范围内，并且这些催化剂的堆密度是在从0.25至0.5g/cc的范围内。
用于无水卤化氢(从有机卤化物、氢气和二氧化碳的热催化反应合成)合成的催化剂是约50％的合金#2与50％合金#3的一种共混物。
建立了实验室工作台规模的单元用于调节本发明的这些催化剂并且从随后的试运转获得的结果是在4atm的最大压力下。这些测试是(1)一氧化碳与水的反应以及(2)有机卤化物与二氧化碳和氢气的反应；其中在不使用催化剂或超过其他催化剂的多种改进之间做了比较。制备了四个不锈钢316反应器管，每一个都具有以下的尺寸：19mm OD、16mm ID、以及900mm(90cm)的长度。每一个管都具有200mm2的流动截面积、45,000mm2的内壁表面、以及约180,000mm3(180cm3)的内体积。
在反应器管#1中，将一个不锈钢316烧结过滤器(具有15mm OD以及75mm长度)插入一个端部。然后将75g的催化剂#1和催化剂#2的共混物添加到反应器管#1中，之后将另一个不锈钢316烧结过滤器(具有15mm OD以及75mm长度)插入反应器管#1的另一个端部。将所制得的反应器管#1置于一个高温加热炉中并且启动一个钝化程序。这种钝化工艺是使20毫升/分钟的氟化氢在1,000℃下持续流动三小时以在催化剂的有效表面积上形成一个金属氟化物层。这之后是使20立方厘米/分钟的二氧化碳在900℃下流动持续一小时并且在关掉加热器的情况下再流动持续一小时。此时，停止二氧化碳的流动并且将这个反应器管是朝向大气开放。
反应器管#2在构造和制备上与反应器管#1是完全相同的；然而，将其催化剂通过以75g的催化剂#2和催化剂#3的共混物进行替换而发生改变。这种钝化程序与反应器管#1是完全相同的。
反应器管#3在构造上与反应器管#1是完全相同的；然而，它不包含过滤器或催化剂；即，是一个空管。钝化程序不用于反应器管#3。
反应器管#4在构造和制备上与反应器管#1是完全相同的；然而，其催化剂通过以75g的催化剂#4进行替换而发生改变。钝化程序不用于反应器管#4。
在另一个方面，对于一个双反应器组的设备布置来说，可以不要求能量输入。
实例
在这个设备中的以下这些反应代表了典型的放热反应和吸热反应，在这些反应中不同的说明性有机卤化物流体被热催化地形成为无水卤化氢和一氧化碳。这些实例显示出这些放热反应具有比吸热反应更高的能量值，带来以下益处，即，该放热反应的多余能量平衡了反应物成分的显热。以下是用于这些实例的生成热和热容表：
实例1-将反应器管#4加热到850℃的温度。将CO流量计设定为以22立方厘米/分钟的流量通过一个水增湿器，在这个增湿器中CO与18毫克/分钟的H2O结合。使CO和H2O流入反应区中与催化剂共混物接触，并且CO与H2O的反应形成了CO2和H2。在九分钟的收集时间内，在一个样本柱体(具有234立方厘米的空体积)内收集了具有10磅/平方英寸的柱体压力的390立方厘米的气态产物。用一种气相色谱仪对这种气态产物进行分析，其中检测到的仅有的化合物是按摩尔计为50％的CO、按摩尔计为25％的CO2以及按摩尔计为25％的H2。
CO+H2O→C02+H2+ΔHR
-26.00–58.00→-94.00+0.00
ΔHr＝84.00ΔHp＝-94.00
ΔHR25℃＝ΔHp-ΔHr＝-94.00+84.00＝-10千卡/摩尔
CPr＝+7.21＝+8.54＝+15.75卡/摩尔X℃
CPp＝+10.77+7.00＝+17.77卡/摩尔X℃
ΔCP＝CPp–CPr＝(17.75-15.75)＝2X800＝1600＝1.6千卡/摩尔
ΔHR800℃＝-10.00Kcal/mol+1.60＝-8.40千卡/摩尔
放热反应
实例2-将反应器管#1加热到850℃的温度。将三个流量计校准为(1)四氟化碳为22立方厘米/分钟，(2)二氧化碳为22立方厘米/分钟，并且(3)氢气为44立方厘米/分钟。用一种电子有机卤化物检测器检查排气，并且没有检测到四氟化碳。持续八分钟将该产物收集到在29磅/平方英寸压力下的一个样本柱体中，其中这种产物是液体无水氟化氢。无水氟化氢的分压是22磅/平方英寸绝对压(psia)并且一氧化碳的分压是22磅/平方英寸绝对压，总压是44磅/平方英寸绝对压＝29磅/平方英寸。
CF4+2H2+C02+→2CO+4HF+ΔHR
-220.50+0.00-94.00→-26.40–64.00
ΔHr＝-220.50-94.00＝314.5
ΔHp＝-2(26.40)-4X64.00＝-308.8
ΔHR25℃＝-308.8+314.50＝+5.700千卡/摩尔
CPr＝+14.56+2(7.00)+10.77＝+39.33卡/摩尔X℃
CPp＝+2(7.21)+4(6.94)＝+42.18卡/摩尔X℃
ΔCP＝2.85X800＝+2.28千卡/摩尔
ΔHR800℃＝+5.70+2.28＝+7.98千卡/摩尔
吸热反应
实例3-将反应器管#1加热到850℃的温度。将三个流量计校准为(1)二氯二氟甲烷为22立方厘米/分钟，(2)二氧化碳为22立方厘米/分钟并且(3)氢气为44立方厘米/分钟。用一种电子有机卤化物检测器检查排气，并且没有检测到二氯二氟甲烷。持续八分钟将产物收集到一个在54磅/平方英寸(psi)+/-1磅/平方英寸压力下的样本柱体中，其中这种产物是液体无水氟化氢和液体无水氯化氢。
CClF2+2H2+C02+→2CO+2HF+2HCl+ΔHR
-114.20+0.00-94.00→-26.40–64.00–22.00
ΔHr＝-114.20-94.00＝-208.20
ΔHp＝-2(112.40)＝-224.8
ΔHR25℃＝-224.8+208.20＝-16.60千卡/摩尔
CPr＝+17.54+14.0+10.77＝+42.31卡/摩尔X℃
CPp＝+2(7.21+7.06+6.94)＝+42.4卡/摩尔X℃
ΔCP＝(42.42–42.31)X800＝+0.00卡/摩尔
ΔHR800℃＝-16.60千卡/摩尔
放热反应
实例4-将反应器管#2加热到850℃的温度。将三个流量计校准为(1)一氯二氟甲烷为22立方厘米/分钟，(2)二氧化碳为22立方厘米/分钟并且(3)氢气为22立方厘米/分钟。用一种电子有机卤化物检测器检查排气，并且没有检测到一氯二氟甲烷。持续八分钟将产物收集到一个在53磅/平方英寸+/-1磅/平方英寸压力下的样本柱体中，其中这种产物是液体无水氟化氢和液体无水氯化氢。
CHCl2F2+H2+C02+→2CO+2HF+HCl+ΔHR
-113.00+0.00-94.00→-26.40–64.00–22.00
ΔHr＝-113.00-94.00＝-207.00
ΔHp＝-2(26.40)–2(64.00)–22＝-202.8
ΔHR25℃＝-202.8+207.20＝+4.20千卡/摩尔
CPr＝+13.28+10.77+7.0＝+31.05卡/摩尔X℃
CPp＝+2(7.21)+2(6.94)+7.06＝+35.36卡/摩尔X℃
ΔCP＝35.36–31.05＝4.31X800＝3,438.00卡/摩尔
ΔCP＝3,438.00Cal/mol/1000＝3.44千卡/摩尔
ΔHR800℃＝+4.20+3.45＝+7.65千卡/摩尔
吸热反应
实例5-将反应器管#2加热到850℃的温度。将三个流量计校准为(1)四氟乙烷为22立方厘米/分钟，(2)二氧化碳为44立方厘米/分钟并且(3)氢气为22立方厘米/分钟。用一种电子有机卤化物检测器检查排气，并且没有检测到四氟乙烷。持续八分钟将产物收集到一个在64磅/平方英寸+/-2磅/平方英寸压力下的样本柱体中，其中这种产物是液体无水氟化氢。
C2H2F4+H2+2C02+→4CO+4HF+ΔHR
-206.70+0.00-94.00→-26.40–64.00
ΔHr＝-(206.70+188.00)＝-394.70
ΔHp＝-4(90.40)–2(64.00)＝-361.60
ΔHR25℃＝-361.60+394.70＝+33.00千卡/摩尔
CPr＝-(34.57+21.54+7.0)＝-63.11卡/摩尔X℃
CPP＝+4(7.21)+4(6.94)＝+56.60卡/摩尔X℃
ΔCP＝-63.11–+56.60＝-6.51X800＝-5,208.00千卡/摩尔
ΔCP＝-5,208.00/1000＝-5.21千卡/摩尔
ΔHR800℃＝+33.00-5.20＝27.80千卡/摩尔
吸热反应
实例6-将反应器管#3，在没有催化剂存在的情况下，加热到850℃的温度。将三个流量计校准为(1)四氟化碳为22立方厘米/分钟，(2)二氧化碳为22立方厘米/分钟并且(3)氢气为44立方厘米/分钟。用一种电子有机卤化物检测器检查排气，并且检测到四氟化碳。将温度升高到950℃，用这种电子有机卤化物检测器检查排气，并且检测到四氟化碳。将温度升高到1050℃，用这种电子有机卤化物检测器检查排气，并且检测到四氟化碳。将温度升高到1150℃，用这种电子有机卤化物检测器检查排气，并且没有检测到四氟化碳。实例6证明本发明的催化剂将全氟化碳(四氟化碳)完全分解所要求的温度降低了约300℃。
根据这些实例的结果的结论是：(1)在有机卤化物(例如CFC、HCFC、FC以及HFC)的分解反应中过量的氢气和二氧化碳不影响该反应并且在防止碳烟的产生方面是有益的，(2)在一氧化碳与水的反应中过量的水在水-煤气变换反应中不会产生任何负作用，(3)在这个工艺中分子氧的排除防止了不想要的化合物(例如二噁英和呋喃)的形成，尤其当氯化物或氯气在反应区存在时，以及(4)本发明的催化剂将有机卤化物完全分解所要求的温度降低了约300℃。
尽管已经对本设备发明进行了详细说明，但是应理解，因此可以做出不同的修改、替换、以及改变而不偏离本发明的原则和范围。因此，本发明的范围应该由以下的权利要求以及其适当的法律等效物来确定。
单数形式的“一个/一种(a/an)”和“该(the)”包括复数所指对象，除非上下文清楚地另外指明。
任选的或任选地指的是随后所描述的事项或情况可能发生或可能不发生。本说明书包括了该事项或情况发生的例子以及该事项或情况未发生的例子。
范围在此可以表述为从大约一个具体值，和/或至大约另一个具体值。当表述这样一个范围时，应理解的是另一个实施例是来自这一个具体值和/或至另一个具体值、连同在所述范围内的所有组合。
贯穿本申请，在引用多个专利或多个出版物的地方，这些参考文件的披露内容其全文是旨在通过引用结合到本申请中，以便更全面地说明本发明所涉及的现有技术，除了当这些参考文件与在此所做的陈述相矛盾时之外。

Claims (30)

1.一种用于处理和/或分解有机卤化物流体的系统，该系统包括：
一个双反应器单元，该单元具有在一个第一散热容器内的一个第一反应器、在一个第二散热容器内的一个第二反应器、一个循环器以及一个第三散热平衡容器，该第三散热平衡容器包括加热装置且被流体地连接到该第一散热容器、流体地连接到该第二散热容器且流体地连接到该循环器；
其中该第一反应器与该第二反应器是流体地相连的，这样使得在该第一反应器内出现的一种反应的产物被送入该第二反应器之中，且在该第二反应器内出现的一种反应的反应产物被送入该第一反应器之中。
2.如权利要求1所述的系统，其中该第一反应器是包括一个反应区和一种金属催化剂的一个热催化式反应器管，并且其中该第二反应器是包括一个反应区和一种金属催化剂的一个热催化式反应器管。
3.如权利要求1所述的系统，其中在该第一反应器中，一氧化碳与水反应以生成二氧化碳和氢气，且其中在该第二反应器中，有机卤化物与二氧化碳和氢气反应以生成一氧化碳和卤化氢，该系统进一步包括：
一个二氧化碳收集器，用于收集在该第一反应器中生成的该二氧化碳，其中通过该二氧化碳收集器收集的该二氧化碳被送至该第二反应器。
4.如权利要求3所述的系统，还包括一个氢气扩散器，该氢气扩散器流体地连接到该二氧化碳收集器，用于从来自该第一反应器的流体中分离氢气，分离的氢气从该二氧化碳收集器被送至该氢气扩散器。
5.如权利要求4所述的系统，还包括处于该氢气扩散器和该第二反应器之间的流动路径中的一个流体连接，及处于该氢气扩散器和一个增湿器之间的一个流体连接，其中该增湿器还被流体地连接到该第一反应器，这样使得通过该氢气扩散器分离的氢气被送至该第二反应器，且剩余的流体被送至该增湿器且然后被送至该第一反应器。
6.如权利要求3-5中任一项所述的系统，还包括一个干燥器，该干燥器在该第一反应器和该二氧化碳收集器之间，这样使得从该第一反应器中离开的流体被送至该干燥器且从该干燥器被送至该二氧化碳收集器，其中该干燥器从自该第一反应器离开的该流体中去除水。
7.如权利要求6所述的系统，还包括一个第一热交换器，该第一热交换器被布置用于在从该第一反应器送至该干燥器的流体和从该二氧化碳收集器送至该第二反应器的该二氧化碳之间交换热。
8.如权利要求3-5和7中任一项所述的系统，还包括一个该有机卤化物的源，其中该有机卤化物从该源被送至该第二反应器。
9.如权利要求6所述的系统，还包括一个该有机卤化物的源，其中该有机卤化物从该源被送至该第二反应器。
10.如权利要求8所述的系统，还包括一个第二热交换器，该第二热交换器被布置用于在从该源送至该第二反应器的该有机卤化物和来自该第二反应器的流体之间交换热。
11.如权利要求9所述的系统，还包括一个第二热交换器，该第二热交换器被布置用于在从该源送至该第二反应器的该有机卤化物和来自该第二反应器的流体之间交换热。
12.如权利要求3-5、7、9和11中任一项所述的系统，还包括一个或更多个卤化氢收集器，用于从来自该第二反应器的流体中收集该卤化氢，其中在该第二反应器中生成的该一氧化碳经由该一个或更多个卤化氢收集器被送至该第一反应器。
13.如权利要求6所述的系统，还包括一个或更多个卤化氢收集器，用于从来自该第二反应器的流体中收集该卤化氢，其中在该第二反应器中生成的该一氧化碳经由该一个或更多个卤化氢收集器被送至该第一反应器。
14.如权利要求8所述的系统，还包括一个或更多个卤化氢收集器，用于从来自该第二反应器的流体中收集该卤化氢，其中在该第二反应器中生成的该一氧化碳经由该一个或更多个卤化氢收集器被送至该第一反应器。
15.如权利要求10所述的系统，还包括一个或更多个卤化氢收集器，用于从来自该第二反应器的流体中收集该卤化氢，其中在该第二反应器中生成的该一氧化碳经由该一个或更多个卤化氢收集器被送至该第一反应器。
16.如权利要求12所述的系统，还包括一个洗涤器，该洗涤器流体地连接到该第二反应器且流体地连接到该一个或更多个卤化氢收集器中的至少一个，这样使得该洗涤器被允许经由该一个或更多个卤化氢收集器从来自该第二反应器的流体中去除残余的卤化氢，且其中在该第二反应器中产生的该一氧化碳经由该一个或更多个卤化氢收集器和该洗涤器被送至该第一反应器。
17.如权利要求13-15中任一项所述的系统，还包括一个洗涤器，该洗涤器流体地连接到该第二反应器且流体地连接到该一个或更多个卤化氢收集器中的至少一个，这样使得该洗涤器被允许经由该一个或更多个卤化氢收集器从来自该第二反应器的流体中去除残余的卤化氢，且其中在该第二反应器中产生的该一氧化碳经由该一个或更多个卤化氢收集器和该洗涤器被送至该第一反应器。
18.如权利要求3-5、7、9和11中任一项所述的系统，还包括一个洗涤器，该洗涤器流体地连接到该第二反应器和该第一反应器，该洗涤器被布置用于从该第二反应器中生成的反应产物去除该卤化氢，其中在该第二反应器中生成的该一氧化碳经由该洗涤器被送至该第一反应器。
19.如权利要求6所述的系统，还包括一个洗涤器，该洗涤器流体地连接到该第二反应器和该第一反应器，该洗涤器被布置用于从该第二反应器中生成的反应产物去除该卤化氢，其中在该第二反应器中生成的该一氧化碳经由该洗涤器被送至该第一反应器。
20.如权利要求8所述的系统，还包括一个洗涤器，该洗涤器流体地连接到该第二反应器和该第一反应器，该洗涤器被布置用于从该第二反应器中生成的反应产物去除该卤化氢，其中在该第二反应器中生成的该一氧化碳经由该洗涤器被送至该第一反应器。
21.如权利要求10所述的系统，还包括一个洗涤器，该洗涤器流体地连接到该第二反应器和该第一反应器，该洗涤器被布置用于从该第二反应器中生成的反应产物去除该卤化氢，其中在该第二反应器中生成的该一氧化碳经由该洗涤器被送至该第一反应器。
22.如权利要求16所述的系统，还包括一个增湿器，该增湿器流体地连接到该洗涤器且因此经由该洗涤器流体地连接到该第二反应器，这样使得从该洗涤器离开的流体经由该增湿器被送至该第一反应器，从而该增湿器将水添加到送至该第一反应器的该流体中。
23.如权利要求17所述的系统，还包括一个增湿器，该增湿器流体地连接到该洗涤器且因此经由该洗涤器流体地连接到该第二反应器，这样使得从该洗涤器离开的流体经由该增湿器被送至该第一反应器，从而该增湿器将水添加到送至该第一反应器的该流体中。
24.如权利要求18所述的系统，还包括一个增湿器，该增湿器流体地连接到该洗涤器且因此经由该洗涤器流体地连接到该第二反应器，这样使得从该洗涤器离开的流体经由该增湿器被送至该第一反应器，从而该增湿器将水添加到送至该第一反应器的该流体中。
25.如权利要求19-21中任一项所述的系统，还包括一个增湿器，该增湿器流体地连接到该洗涤器且因此经由该洗涤器流体地连接到该第二反应器，这样使得从该洗涤器离开的流体经由该增湿器被送至该第一反应器，从而该增湿器将水添加到送至该第一反应器的该流体中。
26.如权利要求1所述的系统，还包括一个干燥器、一个第一收集器、以及一个扩散器，这样使得该干燥器以及该第一收集器是处于该第一反应器与该扩散器之间的流动路径中。
27.如权利要求1所述的系统，还包括一个第二收集器单元系列，该第二收集器单元系列被配置成用于接收来自该第二反应器的一种第二反应产物；该第二收集器单元系列进一步被配置成用于将一种第二反应产物传输至该第一反应器。
28.如权利要求3所述的系统，还包括：一个第一热交换器单元；一个第二热交换器单元；一个氢气扩散器单元；一个二氧化碳收集器单元；一个或多个卤化氢收集器单元；一个洗涤器单元；一个增湿器单元；一个有机卤化物源；以及一个干燥器单元；其中该有机卤化物源以及所有这些单元都流体地连接到该双反应器单元。
29.如权利要求28所述的系统，其中该双反应器单元、该第一热交换器单元、该第二热交换器单元、该氢气扩散器单元、该二氧化碳收集器单元、该一个或更多个卤化氢收集器单元、该洗涤器单元、该增湿器单元、该有机卤化物源以及该干燥器单元被布置成用于产生作为来自该第二反应器的可收集产物的卤化氢以及作为来自该第一反应器的可收集产物的二氧化碳，而没有环境排放物。
30.如权利要求1所述的系统，还包括一个外部加热源，该外部加热源被连接到该第三散热平衡容器；一个第一管，该第一管将该第一散热容器连接到该第三散热平衡容器；以及一个第二管，该第二管将该第二散热容器连接到该第三散热平衡容器；一个第四管，该第四管将该第一散热容器连接到该循环器；以及一个第五管，该第五管将该第二散热容器连接到该循环器。
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